第2课时 磁场
一、选择题
1.爱因斯坦曾说过:“磁场在物理学家看来正如图他坐的椅子一样实在。”这句话形象地说明了
( )
A.磁场是为研究问题而假想的
B.磁场是真实存在的一种物质
C.椅子一定是磁体
D.磁场是看得见、摸得着的
2.[2020·桂林] 关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是 ( )
A.铁和铝都能被磁体吸引
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
D.小磁针的北极在任何情况下都指向地理的南极附近
3.中磁体周围的磁感线分布情况正确的是 ( )
4.如图所示,甲、乙分别为不同条形磁铁的磁极,它们中间是已知极性的条形磁铁,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断甲、乙两个磁极依次是 ( )
A.N、N B.S、S C.N、S D.S、N
5.[2021·金华] 甲、乙为不同条形磁体的两个磁极,虚线是部分未标注方向的磁感线,如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极,则下列描述正确的是
( )
A.甲、乙都是N极
B.甲、乙都是S极
C.甲是N极,乙是S极
D.甲是S极,乙是N极
6.如图所示是蹄形磁铁的磁场分布图,下列说法正确的是 ( )
A.该蹄形磁铁的左端为S极,右端为N极
B.a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C.置于a点的小磁针,静止时南极指向右侧
D.磁感线是为了研究方便而引入的一种物理模型
7.[2020·北京改编] 某同学研究磁体周围的磁场情况,将一根条形磁铁放在水平桌面上,在它周围放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁铁上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图图乙所示;根据图甲和图乙所示的实验现象,用磁感线描述条形磁铁周围的磁场情况如图图丙所示。下列说法错误的是 ( )
A.图甲所示的实验,研究的是条形磁铁周围的磁场方向特点
B.图乙所示的实验,研究的是条形磁铁周围的磁场分布特点
C.图丙所示的条形磁铁周围的磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型
D.由图丙可知,条形磁铁周围的磁场是由磁感线组成的
8.一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后 ( )
A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动
B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动
C.只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
D.两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
9.指南针是我国古代的四大发明之一,下列有关指南针和地磁场的说法正确的是
( )
A.指南针静止时指示南北方向,是因为指南针受到地磁场的作用
B.指南针静止时南极指向地理北极
C.如图果地磁场消失,指南针还能指示南北方向
D.信鸽是靠绑在身上的小磁体实现导航的
二、填空题
10.在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示,图中小磁针涂黑的一端为它的N极,由此可以判断出条形磁铁的A端是 (选填“N”或“S”)极。
11.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场 (选填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 (选填“P”或“Q”)处。
12.古文《论衡·是应篇》中记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南。”学术界据此于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。
(1)如图甲所示,当磁勺在正确指南时,其A端为该磁体的 (选填“N”或“S”)极。
(2)1952年,中国科学院物理研究所尝试制作一具司南,如图图乙所示,制作人员根据天然磁石的磁感线分布,将磁石的 (选填“B”“C”“D”或“E”)处打磨成磁勺的A端。
三、作图题
13.[2020·泰州] 如图所示,小磁针在条形磁铁作用下处于静止状态,标出条形磁铁的N极和A点处的磁场方向(用箭头表示)。
14.如图所示,请根据小磁针静止时的指向标出磁体的N、S极和磁感线的方向。(小磁针涂黑的一端为N极)
15.[2021·怀化] 如图所示为地磁场的示意图,请在括号内填上地磁的磁极和小磁针右下端的磁极。
四、实验探究题
16.[2020·宁波] 1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科进行了如图下实验:①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑;②把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况;③轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况。请回答:
(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么
答案
第2课时 磁场
1.B
2.C 磁体只能吸引磁性材料,铁是磁性材料,铝不是磁性材料,磁体能吸引铁,不能吸引铝,故A说法错误;磁感线是人们为了方便研究磁场,在磁体周围画的带箭头的曲线,这些曲线不是真实存在的,故B说法错误;磁体之间的排斥和吸引都是通过两个磁体周围的磁场相互作用完成的,故C说法正确;通常情况下,小磁针的北极指向地磁南极,也就是地理的北极附近,故D说法错误。
3.B 4.A
5.B 由磁感线分布可知两磁极相互排斥,则两磁极为同名磁极,小磁针静止时N极指向乙磁极,根据磁极间相互作用规律可知,乙磁极为S极,故两磁极均为S极。
6.D 磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,构成闭合曲线,由图可知该蹄形磁铁的左端为N极,右端为S极,故A错误;磁感线分布越密的地方,其磁场越强,故a处磁场比b处弱,故B错误;小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁感线方向一致,所以a处的小磁针静止时南极应指向左侧,故C错误;磁感线不是真实存在的,而是为了研究方便假想的线,故D正确。
7.D 图甲中,小磁针放在条形磁铁的周围,条形磁铁的周围存在磁场,小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,故A正确;磁体周围始终存在磁场,图乙借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点,故B正确;磁感线是人们为了形象地描述磁场,假想出来的物理模型,并不是真实存在的,故C正确,D错误。
8.D 某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,小磁针将会受到磁场力的作用,且N极受力方向与磁场方向相同,水平向右;S极受力方向与磁场方向相反,水平向左。所以小磁针会发生转动,最终小磁针在磁场中静止,N极所指方向水平向右。
9.A 地球是一个巨大的磁体,它对放入其中的磁体产生磁力作用,指南针静止时指示南北方向,是因为指南针受到地磁场的作用,故A说法正确;指南针静止时南极指向地磁北极,即地理南极附近,故B说法错误;如图果地磁场消失,指南针能停在任意方向,故C说法错误;信鸽是靠地磁场来实现导航的,倘若在信鸽身上绑上一个磁体会干扰它,故D说法错误。
10.N 由图知,左侧的小磁针静止时S极都指向A端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,条形磁铁的A端为N极,B端为S极。
11.弱 Q
磁感线的疏密程度代表磁场的强弱,所以a点的磁场比b点要弱;b点磁感线的方向就是小磁针静止时北极的方向,所以b点小磁针的N极指向Q处。
12.(1)S (2)D
(1)磁勺在正确指南时,根据地理南极在地磁N极附近,异名磁极相互吸引可得,其A端为该磁体的S极。(2)如图题图乙所示,根据天然磁石的磁感线分布,可判断D端是S极,也就是磁勺的A端。
13.如图图所示
由题图可知,小磁针的N极指向左边,根据异名磁极相互吸引可知,条形磁铁的右边是N极,左边是S极;而磁体周围的磁感线是从N极出发,回到S极,所以A点处的磁场方向指向条形磁铁的S极。
14.如图图所示
15.如图图所示
16.(1)如图图所示
(2)把撒有细铁屑的玻璃板放在条形磁铁上后,细铁屑被磁化,磁体会对细铁屑产生磁力的作用;由于细铁屑与玻璃表面之间存在摩擦,细铁屑受到的磁力不足以克服摩擦而改变位置或排列方向,所以细铁屑排布尚无规律;由于轻敲玻璃板,玻璃板受力而振动,细铁屑因为惯性保持静止状态,使细铁屑与玻璃板间弹力减小,甚至短暂分离,此时,被磁化的细铁屑在磁力作用下会围绕磁铁呈辐射状有规律地排列起来。